কোয়ান্টাম তত্ত্ব ও আলোর তত্ত্বসমূহ

কোয়ান্টাম তত্ত্ব:

• ১৯০০ সালে ম্যাক্স প্লাঙ্ক আলোর কোয়ান্টাম তত্ত্ব প্রস্তাব করেন।

• এই তত্ত্ব অনুযায়ী শক্তি কোনো উৎস থেকে অবিচ্ছিন্ন তরঙ্গের আকারে নয়, বরং ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র শক্তি গুচ্ছ বা প্যাকেট (Quantum/Photon) আকারে বের হয়।

• প্রতিটি কম্পাঙ্কের আলোর জন্য এই শক্তি প্যাকেটের একটি সর্বনিম্ন মান থাকে।

• প্লাঙ্কের মতে, কৃষ্ণ বস্তুর বিকিরণ গুচ্ছগুচ্ছ প্যাকেট আকারে সংঘটিত হয়।

• কোয়ান্টাম তত্ত্ব ব্যবহার করে ১৯০৫ সালে আইনস্টাইন আলোর তড়িৎক্রিয়ার রহস্য ব্যাখ্যা করেন এবং আলোর কণা তত্ত্ব পুনর্জীবিত হয়।

তাড়িতচৌম্বক তত্ত্ব (Electromagnetic Theory):

• গতিশীল তড়িৎ ক্ষেত্র ও চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্রুত পর্যাবৃত্ত পরিবর্তনের ফলে শক্তির বিকিরণ ঘটে।

• এর দৃশ্য তরঙ্গ হলো আলো, যা কোনও মাধ্যম ছাড়াই চারিদিকে ছড়িয়ে পড়ে।

• তবে এই তত্ত্ব ফটোতড়িৎ প্রতিক্রিয়া ও কৃষ্ণ বস্তুর বিকিরণের ব্যাখ্যা দিতে ব্যর্থ।

কণা তত্ত্ব (Particle Theory):

• আলোকে কণা (Particle) দ্বারা গঠিত ধরা হয়, যা উৎস থেকে সব দিকে নিঃসৃত হয়ে সরলরেখায় চলে।

• তবে এই তত্ত্ব আলোর বিচ্ছুরণ, অপবর্তন ও ব্যতিচার ব্যাখ্যা করতে পারে না।

তরঙ্গ তত্ত্ব (Wave Theory):

• আলোকে তরঙ্গাকারে ধরা হয়, যা ইথার নামের কাল্পনিক মাধ্যমের মাধ্যমে সব দিকে নির্গত হয়।

• আলোর বর্ণের বিভিন্নতা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পার্থক্যের কারণে।

• তরঙ্গ তত্ত্ব আলোর অনেক বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করতে পারে, তবে মাইকেলসন-মর্লির পরীক্ষা ইথারের অস্তিত্ব প্রমাণ করতে ব্যর্থ হওয়ায় বিতর্কিত।

উৎস: 

লেন্সের ক্ষমতা (Power of a Lens)

• উত্তল লেন্স প্রধান অক্ষের সমান্তরাল আলোকরশ্মিগুচ্ছকে অভিসারী করে একটি বিন্দুতে মিলিত করে।

• অবতল লেন্স প্রধান অক্ষের সমান্তরাল আলোকরশ্মিগুচ্ছকে অপসারী করে; ফলে মনে হয় রশ্মিগুলো কোনো নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে ছড়িয়ে পড়ছে।

• আলোকরশ্মিকে অভিসারী বা অপসারী করার ক্ষমতাকে লেন্সের ক্ষমতা বলা হয়।

সংজ্ঞা:

$$লেন্সের ক্ষমতা (P) = \frac{1}{f}$$

এখানে, $f$ হলো লেন্সের ফোকাস দূরত্ব (মিটারে) এবং ক্ষমতার একক হলো ডায়াপ্টর (D)।

উদাহরণ

• একটি উত্তল লেন্সের ফোকাস দূরত্ব ২ মিটার হলে,

$$P = \frac{1}{2} = 0.5D$$

• লেন্সের ক্ষমতা ধনাত্মক (+) অথবা ঋণাত্মক (–) হতে পারে।

ব্যাখ্যা

• $+1D$ → লেন্সটি উত্তল, এবং এটি আলোকরশ্মিগুচ্ছকে প্রধান অক্ষের ১ মিটার দূরে মিলিত করবে।

• $–2D$ → লেন্সটি অবতল, এবং এটি আলোকরশ্মিগুচ্ছকে এমনভাবে অপসারী করবে যেন সেগুলো লেন্স থেকে ½ মিটার বা ৫০ সেমি দূরের একটি বিন্দু থেকে আসছে বলে মনে হয়।

উৎস: বিজ্ঞান, নবম–দশম শ্রেণি

প্রাইমারি এবং সেকেন্ডারি দূষক হলো পরিবেশ দূষণের দুটি প্রধান ধরণ। প্রাইমারি দূষক সরাসরি উৎস থেকে নির্গত হয়ে অপরিবর্তিত অবস্থায় পরিবেশে মিশে যায়, আর সেকেন্ডারি দূষক গঠিত হয় প্রাইমারি দূষকের রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে।

প্রাইমারি দূষক

• এরা directly emitted from a source হয়ে পরিবেশে অপরিবর্তিত থাকে।

• উদাহরণ:

  • Nitric Oxide (NO)

  • Nitrogen Dioxide (NO2)

  • Carbon Monoxide (CO)

  • Carbon Dioxide (CO2)

  • Sulfur Dioxide (SO2)

  • Ammonia (NH3)

  • ছাই ও ধুলিকণা

  • Volatile Organic Compounds (VOCs)

সেকেন্ডারি দূষক

• এরা not emitted directly বরং প্রাইমারি দূষকের সঙ্গে atmosphere এ chemical reaction এর মাধ্যমে তৈরি হয়।

• উদাহরণ:

  • Sulfur Trioxide (SO3)

  • Nitric Acid (HNO3)

  • Nitrogen Dioxide (NO2)

  • Sulfuric Acid (H2SO4)

  • Hydrogen Peroxide (H2O2)

  • Ammonium (NH4⁺)

  • Ozone (O3)

বিশেষ দ্রষ্টব্য: কিছু দূষক both primary and secondary pollutants হতে পারে। যেমন, Nitrogen Dioxide (NO2) জীবাশ্ম জ্বালানির দহন ও বজ্রপাত থেকে সরাসরি তৈরি হয়, আবার অন্যান্য রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকেও atmosphere এ উৎপন্ন হতে পারে।